98. Электрошлаковое литье,

литье вакуу мным всасыванием

и выжиманием

При электрошлаковом литье приготовление рас-

плава совмещается с заполнением литейной формы

во времени и пространстве путем переплава электро-

дов необходимого химического состава. При этом

виде литья источником тепла является шлаковая ван-

на, которая нагревается при прохождении через нее

электрического тока.

Процесс плавки можно разделить на следующие

этапы:

1) в водоохлаждаемый медный кристаллизатор за-

ливают расплавленный шлак особого состава;

2) электрический ток подводят к нижней части крис-

таллизатора и к переплавляемым электродам;

3) шлаковая ванна нагревается по действием тока

до 1700°С, и концы электродов плавятся;

4) капли расплавленного металла проходят через

шлак, в котором очищаются от вредных примесей;

5) металл собирается в зоне кристаллизации, обра-

зуя под шлаком металлическую ванну;

6) ванна металла затвердевает в нижней части

вследствие отвода тепла через стенки кристаллиза-

тора;

7) отливку извлекают из кристаллизатора.

Электрошлаковое литье применяют для изго-

товления прокатных валков, кокилей, для производ-

ства коленчатых валов мощных дизелей, задвижек

паропроводов, корпусов атомных реакторов и др.

При литье вакуумным всасыванием расплав под

действием разряжения, создаваемого в полости, за-

полняет ее и затвердевает, образовав отливку. Ско-

рость заполнения формы расплавом можно регули-

ровать изменением разности атмосферного давления

и давления внутри формы. Толщина стенок отливки

при таком способе литья составляет 1—1,5 мм, также

исключается попадание воздуха, повышаются точ-

ность, герметичность и механические свойства от-

ливки.

Сущность литья выжиманием состоит в том, что

для улучшения заполнения формы и качества отливки

процесс происходит так, чтобы геометрические раз-

меры полости формы изделия изменялись при запол-

нении расплавом и затвердевании. При этом:

1) уменьшаются потери расплавом тепла;

2) заполняются формы тонкостенных крупногаба-

ритных отливок;

3) осуществляется компенсация усадки отливки пу-

тем уменьшения ее объема при кристаллизации.

Полученный металл имеет хорошую структуру, ме-

ханические свойства.

99. Пластическая деформация

Придание металлу требуемой формы и свойств без

изменения массы осуществляется обработкой ме-

талла давлением. Обработка металла давлением

основана на изменении пластичности металлов и

сплавов. Пластичностью называют способность ме-

талла в твердом состоянии необратимо

изменять

свою форму без разрушения под действием внешних

сил.

В зависимости от формы и размеров изделия, а

также свойств деформируемого металла или сплава

применяют различные процессы обработки ме-

талла давлением. Во всех процессах металл претер-

певает пластическую деформацию.

Деформация — это изменение размеров заготов-

ки и ее формы без изменения удельной массы. Де-

формация вызывается внешними силами, приложен-

ными к заготовке. Частица, выделенная из объема

деформируемой заготовки, изображается в виде ку-

бика, так как из кубиков легко складывается реальный

объем.

Под действием внутренних сил, перпендикулярных

к граням кубика, стороны кубика получают деформа-

цию удлинения или укорочения. При появлении на

гранях кубика элементарных касательных сил возни-

кает деформация сдвига, характеризуемого углом

искажения элементарной прямоугольной ячейки —

грани кубика.

Если деформации сдвига отсутствуют, частица при-

нимает форму прямоугольного параллелепипеда.

В этом случае деформации сторон остаются главны-

ми. Возможны только три схемы главных деформа-

ций.

1. 1 −(2 3) — объемная деформация. По одной

оси возникает удлинение, по двум другим — укороче-

ние.

2. 2 0; 1 −3— плоская деформация. По одной

оси деформация равна нулю, по двум другим возни-

кают деформации удлинения и укорочения.

3. 1 2 −3 — объемная деформация. По одной

оси возникает укорочение, по двум другим — удлине-

ние.

Деформации возникают из-за появления в объеме

заготовки внутренних сил, вызывающих напряжение.

Напряжение — это внутренняя сила, приходящаяся

на единицу площади поверхности частицы, на кото-

рой она действует.

При пластической деформации объем металличес-

ких заготовок практически не меняется. Это позволя-

ет характеризовать их деформацию с помощью абсо-

лютных и относительных

показателей. Абсолютные

показатели указывают разность линейных размеров

заготовки до и после деформации. Относительные

показатели деформации есть отношение разности

линейных размеров к начальному или конечному раз-

меру.

Пластическую деформацию делят на холодную, не-

полную холодную, неполную горячую, горячую.